冻土爆破块度的分形维数与爆破特性的关系

对冻土进行了一次起爆、孔内微差爆破漏斗试验，收集爆破块度进行筛分统计，根据分形理论，计算了冻土爆破块度的分形维数。通过分析计算分布函数的特征参数，分析了分形维数与分布函数特征参数的关系。结果表明，分形维数定量表征了冻土爆破块度的分布情况，分形维数可定量表示冻土爆破的最小块度率、爆破漏斗体积和装药深度，分形维数与冻土破碎的最小块度率有很好的相关性，最小块度的百分率愈大，分形维数愈大，反之愈小，较小的分形维数基本上对应于最佳装药深度和最大爆破漏斗体积。     

爆破漏斗实验及动力作用分析

介绍了爆破漏斗的实验设计和实验方法,并对实验结果进行了分析。通过实验,得到了药包在模型煤层介质中的爆破漏斗参数和产生松动爆破时的临界埋兴。基于爆炸动力学理论,得出了药包爆炸裂隙区半径的计算与药卷临界埋藏深度基本吻合的结论,从而证明了“三区”理论计算式的正确性,为特定条件下爆破工程控制参数的设计提供了理论依据。     

单向压应力对砂岩漏斗爆破过程的影响

针对深部高应力条件下岩石爆破问题,开展不同单向压应力条件下的砂岩漏斗爆破实验,研究了静应力对漏斗爆破过程中裂纹网形成与扩展的影响.提出了爆破漏斗破坏分区的概念,即块状破坏区、过渡区、片状剥落区.分别分析了静应力对爆破漏斗三个破坏区的影响,进而阐明了不同静应力条件下岩石爆破破坏的特征.结果表明:静应力促进平行其自身方向裂纹的形成,抑制垂直其自身方向裂纹的形成,进而改变了裂纹网的形态;静应力促进平行其自身方向爆破漏斗破坏区的形成,对片状剥落区的影响最大,块状破坏区与过渡区次之,对垂直其自身方向的破坏区影响较小;当应力强度比达到0.15时,需要考虑静应力对爆破效果的影响.     

冻土爆破性的综合评价

分析了冻土爆破性的影响因素并简述了各因素的测定方法,依据层次分析法建立了冻土爆破性的层次结构模型,确定各影响因素的权重,利用效用函数理论对指标因素进行量化,采用线性加权方法建立了冻土爆破性的评价公式,评价值越大,冻土越难爆,反之冻土易爆。最后利用评价公式评价了不同温度下冻结粘土、冻结砂土爆破性的难易程度。     

通过爆破漏斗模拟试验求算装药量

根据利文斯顿爆破漏斗理论,以最佳单位耗药量不变为原则,探讨通过小药量下爆破漏斗槿拟试验求解球状药包、柱状药包和条形药包爆破时的药量计算方法.     

大型抛掷爆破中的重力影响

通过对抛掷爆破中漏斗坑形成的机理进行分析,确定了重力和岩土介质粘结力在抛掷爆破过程中的作用。基于对抛掷爆破相似理论量纲关系式的分析,提出了重力为决定性作用情况下的抛掷爆破量纲关系式,并进行了模拟试验。比较了模拟试验、原型大型TNT试验和核抛掷爆破试验的结果,表明了重力作用在大型爆破时,特别是在软弱岩层、漏斗坑形成过程中的决定性作用,并在此基础上介绍了基于几何相似原则下Боресков公式的修正公式及其在大型爆破中的应用。     

底部空气柱装药爆破机理分析与试验研究

应用激波理论分析了底部空气柱装药爆破机理。通过实验室的爆破漏斗试验，研究了底部空气柱装药爆破效果，掌握了定量装药在固定装药深度情况下爆破漏斗体积与底部空气柱长度的变化规律，对工程实践有一定指导意义。     

钢筋混凝土中爆破漏斗特征尺寸研究

根据内爆炸荷载的基本特点,利用损伤理论建立了内爆荷载作用下钢筋混凝土中爆破漏斗的特征尺寸模型;从理论上得出了钢筋混凝土中可形成爆破漏斗的最小爆破作用指数,进行了钢筋混凝土内爆实验,证明了建立的模型是可行的,求解的最小爆破作用指数是正确的.     

利文斯顿爆破漏斗理论的应用及改进意见

本文在简述利文斯顿爆破漏斗理论及其应用的基础上,提出了新的药包埋深与药量之间的关系式,从而能够减少爆破漏斗试验次数。     

爆破漏斗鼓包运动模型的构建及验证

为研究爆破漏斗鼓包运动规律,采用动量守恒定律对鼓包运动速度进行理论分析,并通过爆破漏斗模型试验、高速摄影系统、数值分析开展试验研究.研究结果表明,将鼓包运动岩体划分为若干单元,运用动量守恒定理推导出爆破漏斗鼓包速度服从指数模型,整个过程做变速运动;通过高速摄影对爆破漏斗鼓包运动进行记录分析,图像表明鼓包运动过程中,自由面裂隙向四周扩散,使自由面岩体破碎并呈规则的扇形状;在爆生气体推动下,岩体进一步的抬升与破裂,炮孔中心质点做变加速运动;不同时刻下,随自由面炮孔中心为原点的坐标距离增加,鼓包运动呈指数递减,当自由面鼓包完全破裂后,破碎岩体以最大速度做抛掷运动,当抛射角度与水平成45°时,达到最远抛距.      

高填方路堤土中爆破数值模拟

 由于进行多次、大规模爆破成腔试验研究存在一定难度,本研究采用爆炸流体动力学数值分析方法,模拟土中爆腔形成和周围土体挤密效果。对现场爆破试验采集到的爆炸波波速进行分析,推导出土壤的相关参数,然后采用基于ANSYS/LS-DYNA中多物质ALE 算法,对土中爆破成腔进行分析,得到爆腔大小与土体压实度关系以及爆腔周围土体密度随爆心距变化关系,爆破成腔数值模拟结果与现场爆破试验结果具有较好的一致性。     

用X－射线研究条形装药在土介质中的爆破

采用闪光Ｘ－射线摄影术，对条形装药在土介质中的挤压爆破进行研究，得到了在实验条件下爆炸空腔的发展规律。     

炮孔装药分段爆破的模型试验研究

同等药量、不同起爆方式的单孔爆破漏斗模型试验研究证明:炮孔装药采用分段微差爆破可增大爆破体积,提高破岩深度、改善破碎块度。本文初步探讨了孔内装药分段爆破一些主要参数的设计方法。     

立井冻土光面爆破的模型试验研究

利用模型进行了立井冻土光面爆破的试验。试验参数取孔深、孔距和最小抵抗线。通过试验获得了较好效果下的炮眼密集系数和冻土的单位炸药消耗量     

深孔爆破一次成井炮孔合理堵塞长度

 炮孔堵塞长度是深孔爆破一次成井设计的重要参数之一。为合理确定堵塞长度,提高深孔爆破一次成井爆破质量,基于岩石破碎理论,分析了深孔爆破一次成井存在的上端、中间和下端3种情况下堵塞物的作用机理。基于堵塞物的材料特性和弹塑性力学理论,建立了爆炸载荷作用下堵塞物变形量的计算模型。从动能定理着手,分析了堵塞物变形过程和运动过程中的能量传递,同时结合堵塞物的抛出时间与岩石介质破碎时间、爆破漏斗初始形成时间以及相邻分层堵塞范围内岩石破碎时间的关系,建立了深孔爆破一次成井堵塞理论。在三道庄矿区32m充填天井试验中,应用堵塞理论,同时结合施工条件选取实际堵塞长度,形成爆破方案,取得了深孔爆破一次成井试验的成功,从而验证了堵塞理论的正确性,为深孔爆破一次成井技术提供了一定的指导意义。     

底部空气柱装药爆破效果模型试验研究

本文通过水泥砂浆模型上的一系列爆破漏斗试验,研究底部空气柱装药的爆破效果,分析了底部空气柱长度变化对爆破作用的影响规律。结果表明,底部空气柱长度与装药深度之比为0.4～0.8时,爆破效果最佳,爆破体积比传统的装药结构增大45％～55％,显著提高了炸药能量有效利用率。文中提出了底部空气柱效应新概念,探讨了底部空气柱效应的作用机理。     

弹性半空间球形药包爆破引起的地表振动波形预测

对球形爆源在弹性半空间内爆破引起地表质点的振动波形预测进行研究.利用等效孔穴理论,将球形药包的爆破简化为球腔压力源的作用,推导出球腔压力源p(t)作用下的等效震源强度函数;然后对Hoop点源理论的位移解进行修改,得到在球腔压力源p(t)的作用下地表质点的振动位移和速度函数;最后画出地表质点振动速度函数波形,并对波形进行拟合.根据萨道夫斯基公式和等效爆源强度函数,构造一个与装药量直接相关且更为简洁的质点振动速度函数.结果表明:构造函数与理论解得到的波形非常吻合,且验证了构造函数的适用性,实现爆破振动波形预测.